KR102263600B1 - Device for tailoring the cutting length of rebar - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철근 절단길이 맞춤용 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력패널부를 통해 철근 절단 길이를 입력하면, PLC로 스텝모터와 엔코더를 제어하여 철근의 절단 길이를 자동으로 미세하게 조절할 수 있는 철근의 절단길이 맞춤용 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for adjusting the cutting length of reinforcing bars, and more particularly, when inputting the cut length of rebar through an input panel unit, a step motor and an encoder are controlled with PLC to automatically finely adjust the cut length of rebar. It relates to a device for adjusting the cutting length of

Description

철근의 절단길이 맞춤 방법{Device for tailoring the cutting length of rebar}Method for tailoring the cutting length of rebar {Device for tailoring the cutting length of rebar}

본 발명은 철근 절단길이 맞춤용 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력패널부를 통해 철근 절단 길이를 입력하면, PLC로 스텝모터와 엔코더를 제어하여 철근의 절단 길이를 자동으로 미세하게 조절할 수 있는 철근의 절단길이 맞춤용 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for adjusting the cutting length of reinforcing bars, and more particularly, when inputting the cut length of rebar through an input panel unit, a step motor and an encoder are controlled with PLC to automatically finely adjust the cut length of rebar. It relates to a device for adjusting the cutting length of

일반적으로 건축용으로 사용되는 철근은 철근을 구입한 다음 각각의 철근에 절단하고자 하는 길이를 줄자로 재어 표시를 하거나, 하나의 셈플을 자로 재어 절단 한 다음 이 절단된 셈플을 이용하여 다른 철근과 길이를 같게 한 다음 절단기로 절단하는 방식 이였다.Generally, rebars used for construction are purchased and marked by measuring the length to be cut on each reinforcing bar, or measuring one sample with a ruler and cutting it, and then using the cut sample to measure the length of the other reinforcing bars. It was a method of making the same and then cutting with a cutter.

그러나 상기와 같은 방법은 사람이 일일이 철근의 길이를 재어 절단하여야 하기 때문에 작업이 복잡하고 힘들며 또한 길이를 재는 사람과 절단하는 사람이 있어야하기 때문에 불필요한 인력의 낭비를 초래하였으며, 전체의 공정이 사람이 움직여야하기 때문에 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.However, the above method is complicated and difficult to work because a person has to measure and cut the length of the reinforcing bar one by one, and also causes unnecessary waste of manpower because there must be a person who measures the length and a person who cuts the length, and the whole process is performed by a person. There was a problem that it took a long time to work because it had to move.

또한 종래에는 절단된 철근을 사람이 일일이 들고 운반하므로서 작업 시간이 오래 걸리고 비경제적인 단점이 있으며, 부주의 할 경우 철근 운반중 안전사고가 일어나게 됨으로서 사람이 부상을 입게 되는 문제점이 있었다.In addition, in the prior art, there is a disadvantage that it takes a long time to work and is uneconomical as people lift and transport the cut rebar one by one, and if careless, a safety accident occurs during rebar transportation, resulting in injury to a person.

한편 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 벨트로 구성되어 있는 콘베어를 이용한 철근절단용 콘베어가 안출되었으나, 상기 종래의 콘베어는 직물로 구성된 콘베어가 작동되는 방법이기 때문에 철근공급시 철근이 콘베어에 걸려 콘베어가 파손되는 단점이 있었다.Meanwhile, in order to solve the above problems, a conveyor for cutting rebar using a conveyor composed of a belt has recently been devised. However, since the conventional conveyor is a method in which a conveyor composed of fabric is operated, the reinforcing bars are caught on the conveyor when supplying reinforcing bars. There was a disadvantage that the conveyor was damaged.

또한 콘베어에 철근이 올려진 상태에서 이송될 경우 모우터가 멈추는 속도에 의하여 정확한 길이를 측정할 수가 없는 문제점이 있었다.In addition, there was a problem that the correct length could not be measured due to the speed at which the motor stops when the reinforcing bars are loaded on the conveyor.

더욱이, 철근의 길이를 측정할 때, 각각의 철근에 절단하고자 하는 길이를 줄자로 재어 표시를 하거나, 하나의 샘플을 자로 재어 절단한 다음 절단된 샘플을 이용하여 다른 철근과 길이를 같게 한 다음 절단기로 절단함으로 인해 작업이 복잡하고 불필요한 인력의 낭비를 초래하여 생산성을 저하하는 문제점이 있었다.Furthermore, when measuring the length of reinforcing bars, measure and mark the length to be cut on each reinforcing bar, or measure and cut one sample with a ruler, then use the cut sample to equalize the length with other reinforcing bars and then use the cutter There was a problem in that the work was complicated due to cutting with a razor, and it caused unnecessary waste of manpower, thereby reducing productivity.

등록특허 10-1015541호(철근 절곡장치)Registered Patent No. 10-1015541 (Rebar bending device) 한국공개특허공보 10-1999-0073464호(철근절단기)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1999-0073464 (rebar cutter) 등록실용신안 20-0164873호(철근절단용 콘베어의 철근이송장치)Registered Utility Model No. 20-0164873 (Rebar transfer device for conveyor for cutting rebar) 등록특허 10-1400055호(철근의 절단길이 맞춤용 장치)Registered Patent No. 10-1400055 (Device for adjusting the cutting length of rebar)

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 생산량 증대뿐만 아니라, 적은 자본을 투자하여 부가가치를 높일 수 있는 파생산업으로의 모색이 현실의 구조를 타개할 수 있는 대안으로 생각이 되었고, 생산량 증대와 부가가치를 일으킬 수 있는 철근의 절단길이 맞춤용 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above-mentioned problem, and the search for a derivative industry that can increase added value by investing a small amount of capital as well as increase in production was considered as an alternative to overcome the structure of reality, increase production and An object of the present invention is to provide a device for customizing the cutting length of rebar that can cause added value.

이에 본 발명에서는 수동으로 작동하는 철근 절단기의 장점인 저렴함과 양방향 생산성을 유지하면서 단점인 철근 수치 조절시간과 절단 길이 오차를 개선할 수 있는 철근의 절단길이 맞춤용 장치를 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus for adjusting the cut length of reinforcing bars that can improve the rebar numerical adjustment time and cut length error, which are disadvantages, while maintaining the advantages of cheapness and bidirectional productivity of a manually operated rebar cutter.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 철근의 절단길이 맞춤용 장치는 철근의 절단길이 맞춤용 장치에 있어서, 절단될 철근의 길이를 입력하는 입력패널부; 상기 입력패널부에서 입력된 철근의 길이 정보에 따라 가이드부의 위치를 제어하는 제어 패널; 절단될 철근이 안내되도록 롤러를 포함하는 이송부; 상기 이송부의 일측 프레임의 측면에 평행하게 연장되도록 결합된 슬라이드레일; 상기 제어 패널에서 전달받은 철근의 길이 정보에 맞도록 슬라이드레일을 따라 슬라이딩 되면서 철근의 절단 길이를 맞춰 정지하는 가이드부;를 구비한다.The apparatus for matching the cut length of the reinforcing bar of the present invention for achieving the above object includes: an input panel unit for inputting the length of the reinforcing bar to be cut; a control panel for controlling the position of the guide unit according to the length information of the reinforcing bar input from the input panel unit; a transfer unit including a roller to guide the reinforcing bars to be cut; a slide rail coupled to extend parallel to the side of the frame on one side of the transfer unit; and a guide part for stopping the cut length of the reinforcing bar while sliding along the slide rail to match the length information of the reinforcing bar received from the control panel.

상기 가이드부는 상기 롤러의 상부에 나란하게 설치되어 상기 이송부를 좌우로 이동하면서 철근의 끝을 막아주는 스토퍼; 상기 스토퍼와 결합되고 상기 스토퍼를 좌우로 이동시키는 이동장치;를 구비한다.The guide part is installed in parallel on the upper part of the roller and moves the conveying part left and right while blocking the end of the reinforcing bar; and a moving device coupled to the stopper and moving the stopper left and right.

상기 이동장치는 상기 슬라이드레일의 상부에 평행하게 연장되어 설치되는 랙기어; 상기 슬라이드 레일에 지지되어 결합되고 상기 입력패널부에서 입력된 철근의 길이 값에 따라 정,역회전하는 스텝모터: 상기 스텝모터의 축과 연결되어 상기 스텝모터의 동력을 전달하는 피니언기어;를 구비한다.The moving device may include a rack gear extending parallel to an upper portion of the slide rail and installed; A step motor that is supported and coupled to the slide rail and rotates forward and reverse according to the length value of the reinforcing bar input from the input panel part: a pinion gear connected to the shaft of the step motor to transmit power of the step motor; provided do.

상기 스토퍼와 결합되어 상기 스토퍼의 위치를 알려주는 길이표시창;을 더 구비한다.It further includes; a length display window coupled to the stopper to inform the position of the stopper.

상기 제어 패널와 상기 스텝모터 간에는 상기 제어전원을 공급하고 제어 정보를 송수신하는 제어케이블로 연결된다.A control cable for supplying the control power and transmitting and receiving control information is connected between the control panel and the stepper motor.

상기 제어케이블은 좌우 이동에 따라 제어케이블을 보호할 수 있는 플렉서블 구조의 케이블트레이를 구비한다.The control cable is provided with a cable tray of a flexible structure that can protect the control cable according to the left and right movement.

상기 제어 패널은 PLC(Programmable logic controller) 시스템의 제어에 따라 스텝모터를 작동하며, 상기 스토퍼는 스텝모터의 회전수에 의해 절단될 철근의 길이를 조절한다.The control panel operates the stepper motor under the control of a programmable logic controller (PLC) system, and the stopper adjusts the length of the rebar to be cut by the number of revolutions of the stepper motor.

상기 스텝모터의 구동에 따른 철근의 절단 길이 값을 검증하기 위한 비접촉 레이저 도플러 속도계로 측정하여 길이표시창에 표시되는 절단될 철근의 길이와 레이저 도플러 속도계에 의해 측정된 길이 값을 보정할 수 있다.The length of the rebar to be cut displayed on the length display window by measuring with a non-contact laser Doppler velocimeter for verifying the cutting length value of the rebar according to the driving of the stepper motor and the length value measured by the laser Doppler velocimeter can be corrected.

상기 스텝모터에는 모터 감속기를 더 구비한다.The step motor further includes a motor reducer.

상기 철근의 절단길이 맞춤용 장치는, 커터의 절단 회전수와 절단 수량으로부터 커터인 공구의 수명이 예측가능하다.In the apparatus for matching the cutting length of the reinforcing bar, the life of the cutter tool is predictable from the number of cutting rotations and the number of cuts of the cutter.

상기 제어 패널은 상기 입력패널부로 부터 절단된 철근의 길이를 입력 받은 후 상기 스토퍼를 0점 위치로 이동한 후 입력된 길이의 수치로 이동시킨다.After receiving the length of the cut reinforcing bar from the input panel unit, the control panel moves the stopper to the zero point position and then moves to the value of the input length.

절단 길이 조정기능을 구비한 철근 절단기는 RS_232케이블과 RF 케이블을 통해서 PC와 통신이 가능하다.Rebar cutter with cutting length adjustment function can communicate with PC through RS_232 cable and RF cable.

본 발명의 일 실시예에 따르면, PLC 시스템의 제어 프로그램 개발을 통해 미세 조정을 위한 스텝모터와 엔코더를 적용하고, 스텝모터에 브레이크를 장착하여, 안전사고의 우려를 배제하여 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a step motor and encoder for fine adjustment are applied through the development of a control program of the PLC system, and a brake is installed on the step motor, thereby eliminating the risk of a safety accident and maintaining a comfortable working environment. have.

또한 본 발명은 절단되는 과정이 자동화되어 수작업으로 인한 작업자의 부상이 방지될 뿐만 아니라, 정렬 및 절단 작업이 연속적으로 수행되므로 소품종 다량 생산에 따른 제품의 생산성이 현저히 향상될 수 있다.In addition, in the present invention, the cutting process is automated to prevent injury to the operator due to manual work, and since the alignment and cutting operations are performed continuously, the productivity of the product according to the mass production of small types can be significantly improved.

또한 본 발명은 한쌍의 이동 롤러를 사용하지 않고도 정밀한 절단 길이 맞춤으로 인한 효율적인 작업을 통하여 철근의 단부 처리작업 속도을 증대시키면서 균일한 품질을 지속할 수 있다.In addition, the present invention can maintain uniform quality while increasing the end processing speed of the reinforcing bar through efficient work due to precise cutting length alignment without using a pair of moving rollers.

또한 본 발명은 종래 영세 업자들이 사용하고 있는 수동 장치에 부착하여 저렴하게 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that it can be provided inexpensively by attaching it to a manual device used by conventional small business owners.

도 1은 종래 발명인 국내 수동 철근절단기 3사 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이 맞춤용 장치의 주요 구성을 개념화하여 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이 맞춤용 장치의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 길이 연동장치인 철근의 절단길이 맞춤용 장치의 평면도를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단 길이 맞춤용 장치의 전면 사시도이다.
도 6은 도 5의 후면에서 바라본 후면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이 맞춤용 장치에서 스텝 모터와 랙기어, 피니언 기어가 연결된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 8은 레이저 도플러(laser doppler) 속도계의 구성을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 길이 조정기능을 갖는 철근 절단기에서 스텝모터 이동값과 레이저 도플러 속도계를 통해서 측정되는 길이 값을 비교하기 위해 레이저 도플러 속도계를 사용하는 것을 보여주는 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보모터의 클록의 모양을 A 상, B 상, Z 상으로 나누어 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보모터의 클록의 모양을 보여주는 도면이다.1 is a view for explaining a model of a domestic manual rebar cutting machine three companies of the prior art.
Figure 2 is a block diagram showing the conceptualization of the main configuration of the device for adjusting the cut length of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view showing the overall configuration of the device for matching the cut length of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing a plan view of the cut-length interlocking device according to an embodiment of the present invention for fitting the cut length of the reinforcing bar.
5 is a front perspective view of an apparatus for matching the cutting length of reinforcing bars according to an embodiment of the present invention.
6 is a rear perspective view viewed from the rear of FIG. 5 .
7 is a perspective view showing a state in which the step motor, the rack gear, and the pinion gear are connected in the apparatus for matching the cut length of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the configuration of a laser doppler velocimeter.
9 is a view showing the use of a laser Doppler velocimeter to compare a step motor movement value and a length value measured through a laser Doppler velocimeter in a rebar cutter having a cutting length adjustment function according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing the shape of a clock of a servomotor according to an embodiment of the present invention divided into A phase, B phase, and Z phase.
10 is a diagram illustrating a shape of a clock of a servomotor according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성 요소들에 대한 참조 부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면 상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, it should be noted that in adding reference signs to the elements of each drawing, the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible even though they are shown in different drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이 맞춤용 장치의 주요 구성을 개념화하여 보여주는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the conceptualization of the main configuration of the device for adjusting the cut length of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명은 절단될 철근의 길이를 입력하는 입력패널부(110), 상기 입력패널부에서 입력된 철근의 길이 정보에 따라 가이드부(155)의 위치를 제어하는 제어 패널(190), 절단될 철근이 안내되도록 롤러를 포함하는 이송부(220), 상기 이송부(220)의 일측 프레임의 측면에 평행하게 연장되도록 결합된 슬라이드레일(153), 상기 제어 패널(190)에서 전달받은 철근의 길이 정보에 맞도록 슬라이드레일을 따라 슬라이딩 되면서 철근의 절단 길이를 맞춰 정지하는 가이드부(155)를 포함한다.2, the present invention is an input panel unit 110 for inputting the length of the rebar to be cut, a control panel for controlling the position of the guide unit 155 according to the length information of the reinforcing bar input from the input panel unit ( 190), a transfer unit 220 including a roller to guide the reinforcing bar to be cut, a slide rail 153 coupled to extend in parallel to the side of the frame on one side of the transfer unit 220, the control panel 190 received from It includes a guide part 155 for stopping the cut length of the reinforcing bar while sliding along the slide rail to match the length information of the reinforcing bar.

상기 입력패널부(110)에는 표시창과 사용자의 조작을 위한 버튼을 포함한다. The input panel unit 110 includes a display window and buttons for user manipulation.

본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이 맞춤용장치(100)는 상기 버튼을 통해 전달받은 철근의 길이 정보에 맞도록 슬라이드레일(153)을 따라 슬라이딩 되면서 철근의 절단 길이를 맞춰 정지하는 가이드부(155)와 롤러(221)를 포함하는 이송부(220)를 포함하는 데 상기 표시창과 사용자의 조작을 위한 버튼에 의해 상기 철근의 절단 길이가 입력된다.The apparatus 100 for adjusting the cut length of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention slides along the slide rail 153 to match the length information of the reinforcing bar transmitted through the button, while matching the cut length of the reinforcing bar and stopping the guide. The cutting length of the reinforcing bar is inputted by the display window and a button for user operation to include a transfer unit 220 including a portion 155 and a roller 221 .

이러한 작업 결과, 길이 미세 조정 작업이 어렵다는 것을 발견하게 되었고 이에 맞추어 길이 조정을 위한 구성요소로 스텝모터(160) 또는 서보 모터(160')와 감속기(165), 엔코더 등을 채용하게 되었다.As a result of this work, it was found that the length fine adjustment operation was difficult, and accordingly, a step motor 160 or a servo motor 160 ′, a reducer 165 , an encoder, and the like were employed as components for length adjustment.

상기 제어 패널(190)은 상기 입력패널부로 부터 절단된 철근의 길이를 입력 받은 후 상기 스토퍼를 0점 위치로 이동한 후 입력된 길이의 수치로 이동시킨다.After receiving the length of the cut reinforcing bar from the input panel unit, the control panel 190 moves the stopper to the zero point position and then moves it to the value of the input length.

또한 상기 철근의 절단길이 맞춤용 장치는, 상기 제어 패널(190) 등을 통해 커터의 절단 회전수와 절단 수량으로부터 커터인 공구의 수명이 예측가능하다.In addition, in the apparatus for adjusting the cutting length of the reinforcing bar, the lifespan of the cutter tool can be predicted from the number of cutting rotations and the cutting quantity of the cutter through the control panel 190 or the like.

이 때 PLC시스템(191)이 예정된 대로 서보 모터(160')와 감속기(165), 엔코더 등이 정밀하게 구동하는 지를 감시할 필요가 있는 데, 주로 모니터링 소프트웨어를 저장한 개인용 컴퓨터를 PLC시스템(191)과 연결시키고, 저장된 모니터링 소프트웨어를 이용한다. At this time, it is necessary to monitor whether the servo motor 160 ', the reducer 165, the encoder, and the like are precisely driven by the PLC system 191 as scheduled. ) and use the stored monitoring software.

일반적으로 PLC시스템(191)은 PC와 연결시키기 위하여 PC에 있는 통신포트를 이용하는데, 주로 PC의 USB 통신포트와 RS232 통신포트를 이용하는 각각의 드라이버(195)를 구비하고 있다.In general, the PLC system 191 uses a communication port in the PC to connect to the PC, and has respective drivers 195 mainly using the USB communication port and RS232 communication port of the PC.

본 발명에서는 이와 같은 PLC시스템(191)을 효과적으로 활용하기 위해서, 입력패널부(110)을 이용하여 간단한 조작으로 철근 절단 수치를 제어하는 시스템을 개발하게 되었다. In the present invention, in order to effectively utilize the PLC system 191 as described above, a system for controlling the rebar cut values by simple manipulation using the input panel unit 110 has been developed.

이를 통해서 철근 가공제품의 절단 수치 품질의 향상(오차 10mm이내)과 절단 수치 고정을 위한 시간을 줄여 10%이상으로 생산성을 향상시키는 기능을 구비할 수 있었다. 이러한 기능의 구현을 위해서 본 발명에서는 스텝모터(160) 또는 서보 모터(160')와 감속기(165), 엔코더 등을 사용한다.Through this, it was possible to improve the quality of the cut values of rebar processed products (within an error of 10 mm) and to improve the productivity by more than 10% by reducing the time for fixing the cut values. In order to implement such a function, the present invention uses a step motor 160 or a servo motor 160', a reducer 165, an encoder, and the like.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이 맞춤용 장치의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.Figure 3 is a view showing the overall configuration of the device for matching the cut length of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이 맞춤용 장치에 적용된 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.Figure 3 is a view showing the configuration of the system applied to the cut-length fitting of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이맞춤용 장치의 경우에는, 회전자인 로터에 장착되어있는 계수기로부터 스텝모터(160)의 회전 상태를 판단할 수 있고, 실시간으로 이에 따른 철근(S)의 이동상태를 확인할 수 있다.In addition, in the case of the apparatus for matching the cutting length of rebar according to an embodiment of the present invention, it is possible to determine the rotational state of the step motor 160 from a counter mounted on the rotor, which is a rotor, and the reinforcing bar (S) according to this in real time ) can be checked.

또한 철근 배출대(250)는 이송부(220)의 측면에 슬라이드레일(153)이 부착되는 위치의 측면에 설치되어 일정 개수 이상의 철근이 절단되면 외부에 배출되어 출하되도록 작업한다.In addition, the rebar discharge unit 250 is installed on the side of the position where the slide rail 153 is attached to the side of the transfer unit 220 so that when a certain number of rebars are cut, they are discharged and shipped to the outside.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 길이 연동장치인 철근의 절단길이 맞춤용 장치의 평면도를 보여주는 도면이다. Figure 4 is a view showing a plan view of the cut-length interlocking device according to an embodiment of the present invention for fitting the cut length of the reinforcing bar.

도 4를 참조하면, PLC 시스템(191)은 철근(S)을 절단하는 커터(150)를 제어하고, 컨트롤러(193)와 드라이버(195)를 통해서 스텝모터(160)를 제어할 수도 있다.Referring to FIG. 4 , the PLC system 191 may control the cutter 150 for cutting the reinforcing bar S, and may control the stepper motor 160 through the controller 193 and the driver 195 .

이때 커터(150)의 작동 상태에 따라 철근 공급부에서 나온 철근(S)이 절단되어 철근 절단부(270)의 롤러(221)를 포함하는 이송부(220) 위에 쌓여 지게 된다. At this time, depending on the operating state of the cutter 150, the reinforcing bar S from the reinforcing bar supply unit is cut and stacked on the conveying unit 220 including the roller 221 of the reinforcing bar cutting unit 270 .

물론 커터(150)와 연결되어 있는 철근 공급부에 롤러(221)를 포함하는 이송부(220)가 배치되어 있고 종래의 철근 이동 방법을 사용하여 이동을 제어할 수 있도록 설계되어 있다.Of course, the transfer unit 220 including the roller 221 is disposed in the reinforcing bar supply unit connected to the cutter 150 and is designed to control the movement using the conventional rebar moving method.

이러한 길이 조정 기능이 구비된 본 발명의 철근의 절단길이 맞춤용장치(100)는 휴대용 단말을 통한 제어 역시 가능한 것은 물론이다.Of course, the apparatus 100 for adjusting the cut length of the reinforcing bar of the present invention provided with such a length adjustment function is also controllable through a portable terminal.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단 길이 맞춤용 장치의 전면 사시도이다. 도 6은 도 5의 후면에서 바라본 후면 사시도이다.5 is a front perspective view of an apparatus for matching the cutting length of reinforcing bars according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a rear perspective view viewed from the rear surface of FIG. 5 .

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 상기 가이드부(155)는 롤러(221)의 상부에 나란하게 설치되어 이송부(220)를 좌우로 이동하면서 철근(S)의 끝을 막아주는 스토퍼(210)가 포함되어 있다. 5 and 6, the guide part 155 is installed in parallel on the upper part of the roller 221 to move the transfer part 220 left and right while blocking the end of the reinforcing bar S. A stopper 210. is included.

따라서 사용자가 입력패널부(110)의 버튼(115)을 통해서 철근(S)의 절단 길이를 입력하면 이에 맞추어 스토퍼(210)의 위치가 이동되어 잘리는 철근(S)의 절단 길이에 대한 조정이 가능하다.Therefore, when the user inputs the cut length of the reinforcing bar S through the button 115 of the input panel unit 110, the position of the stopper 210 is moved accordingly to adjust the cut length of the cut rebar S. Do.

전체적인 철근(S)의 절단 과정을 조절하는 제어 패널(190)과 스텝모터(160) 간에는 제어전원을 공급하고 제어 정보를 송수신하는 제어케이블(175)로 연결되어 있다.A control cable 175 for supplying control power and transmitting and receiving control information is connected between the control panel 190 and the step motor 160 for controlling the cutting process of the overall reinforcing bar (S).

물론 이때 제어케이블(175)은 좌우 이동에 따라 제어케이블(175)을 보호할 수 있는 플렉서블 구조의 케이블트레이(176)를 포함하고 있어서 제어케이블(175)을 통한 전기적인 신호 전송에 지장이 발생하지 않도록 구성되어 있다.Of course, at this time, the control cable 175 includes a cable tray 176 of a flexible structure that can protect the control cable 175 according to the left and right movement, so that there is no disturbance in electrical signal transmission through the control cable 175. is configured not to.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이 맞춤용 장치에서 스텝 모터와 랙기어, 피니언 기어가 연결된 상태를 보여주는 사시도이다.7 is a perspective view showing a state in which the step motor, the rack gear, and the pinion gear are connected in the apparatus for matching the cut length of the reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상측부에 스토퍼(210)가 설치된 가이드부(155)는 슬라이드 레일(153)에 지지되어 결합되고 입력패널부(110)에서 입력된 철근(S)의 길이 값에 따라 정,역회전하는 스텝모터(160)와 연결되어 있다.Referring to FIG. 7 , the guide part 155 having a stopper 210 installed on the upper part is supported and coupled to the slide rail 153 , and is fixed according to the length value of the reinforcing bar S input from the input panel part 110 . , It is connected to the step motor 160 that rotates in reverse.

일실시예로서 스토퍼(210)가 설치된 가이드부(155)가 좌우로 이동하기 위해 이동레일(154)에 폐결합되어 랙기어(162)를 따라 안정적으로 움직일 수 있게 한다.In one embodiment, the guide part 155 on which the stopper 210 is installed is closed to the moving rail 154 to move left and right, so that it can stably move along the rack gear 162 .

여기서 스텝모터(160)의 모터축과 연결되어 동력을 전달하는 피니언기어(164)를 포함한다. 상기 피니언기어(164)는 슬라이드 레일(153)의 길이 방향으로 연장되어 지지되도록 설치된 랙기어(162)와 기어 결합되어 있다.Here, it includes a pinion gear 164 connected to the motor shaft of the step motor 160 to transmit power. The pinion gear 164 is gear-coupled to the rack gear 162 installed to extend and support the slide rail 153 in the longitudinal direction.

도 7의 확대도에서 제시된 바와 같이 피니언 기어(164)의 빠른 회전은 랙기어(162)에 전달되고, 랙기어(162)는 이송부(220)와 연결되어 있다. 따라서 빠른 피니언 기어(164)의 회전이 잇수가 많은 랙기어(164)를 통해서 스토퍼(210)가 이동할 수 있도록 구성되어 있다.As shown in the enlarged view of FIG. 7 , the fast rotation of the pinion gear 164 is transmitted to the rack gear 162 , and the rack gear 162 is connected to the transfer unit 220 . Accordingly, the stopper 210 is configured to move through the rack gear 164 with a large number of teeth when the fast pinion gear 164 rotates.

도 8은 레이저 도플러(laser doppler) 속도계의 구성을 설명하는 도면이다.8 is a view for explaining the configuration of a laser doppler velocimeter.

도 8을 참조하면, 본 발명에서는 서보 모토(160)에 의한 회전수 측정을 통한 철근의 절단 길이 측정에 대한 보조 수단으로 레이저 도플러 속도계를 이용한다.Referring to FIG. 8 , in the present invention, a laser Doppler velocimeter is used as an auxiliary means for measuring the cutting length of the reinforcing bar through the rotation speed measurement by the servomotor 160 .

레이저 도플러 속도계(laser doppler velocimeter)(300)는 도플러 효과를 이용하는 속도 측정계이다.The laser doppler velocimeter 300 is a velocimeter using the Doppler effect.

상기 도플러 효과란 운동하는 물체로부터 산란되는 빛의 주파수가 물체의 운동속도에 따라 입사광의 주파수에서 시프트하는 현상을 말한다. 주파수(f)의 빛을 운동하는 물체의 이동방향에 대하여 일정 각도로 입사하면, 도플러 효과에 의하여 수학식 1과 같은 주파수 변화

Figure 112021051506701-pat00001
를 일으킨다.The Doppler effect refers to a phenomenon in which the frequency of light scattered from a moving object shifts from the frequency of incident light according to the moving speed of the object. When light of frequency f is incident at a certain angle with respect to the moving direction of the moving object, the frequency change as in Equation 1 is caused by the Doppler effect.
Figure 112021051506701-pat00001
causes

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112019091288338-pat00002
Figure 112019091288338-pat00002

여기서,

Figure 112019091288338-pat00003
는 매질 중의 빛의 파장, v는 운동하는 물체 즉 철근(S)의 속도이다. 따라서 주파수 변화
Figure 112019091288338-pat00004
를 측정하면, 철근(S)의 이동속도를 측정할 수 있다. here,
Figure 112019091288338-pat00003
is the wavelength of light in the medium, and v is the speed of the moving object, that is, the reinforcing bar (S). So the frequency change
Figure 112019091288338-pat00004
By measuring , the moving speed of the reinforcing bar (S) can be measured.

이 측정법은 무접촉 측정으로 측정 대상에 혼란을 일으키지 않고, 공간적 분해력이 높으며, 저속도에서 고속도까지 직선성이 좋고 넓은 범위의 측정이 가능한 것 등의 특징이 있다. This measurement method is non-contact measurement, does not cause confusion on the measurement target, has high spatial resolution, has good linearity from low speed to high speed, and can measure a wide range.

도 8에서 He-Ne 레이저가 출광되고, 이러한 He-Ne 레이저는 빔스플리터에 의하여 f0의 주파수를 가지고 있는 조사광이 된다. In FIG. 8 , a He-Ne laser is emitted, and the He-Ne laser becomes irradiated light having a frequency of f 0 by a beam splitter.

이와 같은 조사광은 지나가는 철근(S)에 의하여 산란광이 되고, 이와 같이 광프로브선단에서 반사된 빛과 철근에서 반사된 빛은 단일 모드 광섬유를 통해서 빔스플리터로 돌아오게 된다.Such irradiated light becomes scattered light by the passing reinforcing bar S, and the light reflected from the tip of the optical probe and the light reflected from the reinforcing bar is returned to the beam splitter through the single-mode optical fiber.

이와 같이 되돌아온 빛은 APD(Avalanche photo diode)를 가지고 있는 수신기로 입사되게 된다.The light returned in this way is incident on a receiver having an avalanche photo diode (APD).

이와 같이 빛을 전기적 에너지로 변환시켜 주는 광통신용 수광소자인 애벌런치 광다이오드를 통해서 입사된 빛이 광수신기를 통해 주파수 분석기로 입사되게 된다.In this way, the light incident through the avalanche photodiode, which is a light receiving element for optical communication that converts light into electrical energy, is incident on the frequency analyzer through the light receiver.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근의 절단길이 맞춤용 장치에서 스텝모터 이동값과 레이저 도플러 속도계를 통해서 측정되는 길이 값을 비교하기 위해 레이저 도플러 속도계를 사용하는 것을 보여주는 도면이다.8 is a view showing the use of a laser Doppler velocimeter to compare a step motor movement value and a length value measured through a laser Doppler velocimeter in an apparatus for matching the cutting length of a reinforcing bar according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 비접촉 방식으로 롤러(221)를 포함하는 이송부(220) 상에 배치된 철근(S)의 길이를 확인할 수 있게 된다. 이때 이동속도를 측정하고 여기에 시간을 곱하여 길이를 구하는 방법을 사용한다.Referring to FIG. 8 , it is possible to check the length of the reinforcing bar S disposed on the transfer unit 220 including the roller 221 in a non-contact manner. At this time, the method of measuring the moving speed and multiplying it by the time is used to obtain the length.

도 7에 도시된 바와 같이 스텝모터(160)는 도 3의 PLC 시스템(191)의 조작에 의하여 회전하고 로터(미도시) 또는 스토퍼(210) 등에 장착되어 있는 센서에 의하여 철근(S)의 이동 거리를 측정한다. 즉 도 6에 표시된 바와 같은 길이표시창(112)를 통해 로터의 회전수를 알 수 있고, 이러한 랙기어의 회전수를 통해 철근(S)의 이동 거리를 환산하는 방식도 사용할 수 있다.As shown in FIG. 7 , the step motor 160 rotates by the operation of the PLC system 191 of FIG. 3 and the reinforcing bar S is moved by a sensor mounted on the rotor (not shown) or the stopper 210 , etc. Measure the distance. That is, the number of rotations of the rotor can be known through the length display window 112 as shown in FIG. 6 , and a method of converting the moving distance of the reinforcing bar S through the number of rotations of the rack gear can also be used.

물론 이러한 측정방법은 여러가지 외부 적인 요소 때문에 레이저 도플러 속도계(300)를 통하여 철근(S)의 이동 거리에 대한 보정을 통해 이동거리를 확정한다고 하는 점은 전술한 바와 같다.Of course, this measurement method determines the moving distance through correction of the moving distance of the reinforcing bar S through the laser Doppler velocimeter 300 due to various external factors as described above.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝모터(160) 감속기는 수직 기어 결합 방식을 사용할 수 있다.In addition, the step motor 160 reducer according to an embodiment of the present invention may use a vertical gear coupling method.

상기 스텝모터 감속기(165)가 브레이크 시스템으로 스텝모터(160)의 측면에 결합되어 있다. 이러한 스텝모터 감속기(165)는 감속 기어의 형태로서, 기어비를 낮추어 200/1 이상의 감속비의 효과를 얻을 수 있다.The step motor reducer 165 is coupled to the side of the step motor 160 as a brake system. The step motor reducer 165 is in the form of a reduction gear, and by lowering the gear ratio, it is possible to obtain the effect of a reduction ratio of 200/1 or more.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보모터의 클록의 모양을 A 상, B 상, Z 상으로 나누어 보여주는 도면이다.9 is a diagram showing the shape of a clock of a servomotor according to an embodiment of the present invention divided into A phase, B phase, and Z phase.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보모터의 클록의 모양을 보여주는 도면이다.10 is a diagram illustrating a shape of a clock of a servomotor according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 서보모터(160')에는 엔코더(펄스 제네레이터)가 내장되며, 회전속도, 회전량 및 회전방향을 검출할 수 있다.As shown in FIG. 9 , an encoder (pulse generator) is built in the servomotor 160' according to the present invention, and it is possible to detect the rotational speed, the amount of rotation, and the rotational direction.

본 발명에 따른 엔코더는 주로 인크리멘탈 엔코더와 앱솔루트 엔코더 방식으로 사용한다. The encoder according to the present invention is mainly used as an incremental encoder and an absolute encoder.

예를 들어 처음에 여러번 회전해야할 경우 인크리멘탈 엔코더 방식을 사용하고, 멈춘 후 반바퀴와 같이 일정 각도로 회전해야할 경우 앱솔루트 엔코더 방식으로 사용하는 것이 바람직하다.For example, it is preferable to use the incremental encoder method when it needs to rotate several times at first, and use the absolute encoder method when it needs to rotate at a certain angle such as half a turn after stopping.

즉 모터 축에 인크리멘탈 엔코더를 구비하고, 감속기 출력축에 앱솔루트 엔코더를 구비할 수 있다.That is, the incremental encoder may be provided on the motor shaft, and the absolute encoder may be provided on the reducer output shaft.

인크리멘탈 엔코더Incremental encoder

서보모터(160')의 회전량, 회전속도 및 회전방향을 검출할 수 있는 엔코더로, 검출 파형을 그대로 출력하므로 정전시에는 현재 위치가 없어진다.It is an encoder capable of detecting the rotation amount, rotation speed, and rotation direction of the servo motor 160 ′, and since the detection waveform is output as it is, the current position is lost during a power failure.

상기 엔코더 내부에 실장된 LED (발광 다이오드)의 빛이 슬릿을 통해 포토 트랜지스터로 검출된다. 이 때 수광(受光)/차광(遮光)의 반복이 그대로 전기적인 신호로 변환된다.Light from an LED (light emitting diode) mounted inside the encoder is detected by a phototransistor through a slit. At this time, the repetition of light reception/blocking is converted into an electrical signal as it is.

도 9 (a)에서와 같이 슬릿원반의 원주상에는 2000 펄스 엔코더의 경우, 2000개의 슬릿(구멍)이 만들어진다. In the case of a 2000 pulse encoder, 2000 slits (holes) are made on the circumference of the slit disk as in Fig. 9(a).

그리고 수학식 2와 같이 회전속도의 검출은 2000 펄스／회전 엔코더가 3000 [r/min]로 회전하면 매초 10만펄스(100[kHz])가 출력되는 것을 이용해 검출한다. And as shown in Equation 2, the detection of the rotation speed is detected using the output of 100,000 pulses (100 [kHz]) per second when the 2000 pulses/rotation encoder rotates at 3000 [r/min].

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112019091288338-pat00005
Figure 112019091288338-pat00005

도 9 (b)와 같이 정전펄스와 역전펄스의 상태에 따라 회전방향을 검출할 수도 있다.As shown in FIG. 9(b), the rotation direction may be detected according to the states of the forward pulse and the reverse pulse.

그리고 도 9 (c)에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 서보앰프에서 서보모터(160')의 제어에 영향이 없을 정도의 500［μｓ］간격으로 펄스 개수를 카운트한다. And, as shown in Fig. 9 (c), in the present invention, the number of pulses is counted at intervals of 500 [μｓ] to the extent that the servo amplifier does not affect the control of the servo motor 160'.

왜냐하면 500［μｓ］에서 50개 카운트 한다면 수학식 3과 같이 되며, 3000[r/min]를 검출할 수 있고, 실제로는 서보앰프 내부의 ＣＰＵ의 클락을 병용해 검출 정도를 높일 수 있기 때문이다.This is because, if 50 counts are counted at 500 [μｓ], it becomes Equation 3, and 3000 [r/min] can be detected, and in fact, the detection accuracy can be increased by using the CPU clock inside the servo amplifier together.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112019091288338-pat00006
Figure 112019091288338-pat00006

동기식 서보모터(160')에서는 로터의 위치를 검출하므로, Ａ, Ｂ, Ｚ상 신호 외 １, ２, ３상 신호를 출력한다. 로터１회전(360도)을 ３개의 상 신호로 검출한다. 실제로는 Ａ, Ｂ상 신호를 병용해, 검출 정도를 높이고 있다.Since the synchronous servomotor 160' detects the position of the rotor, 1, 2, and 3 phase signals are output in addition to the A, B, and P phase signals. One rotation of the rotor (360 degrees) is detected by three phase signals. In practice, the A and B phase signals are used together to increase the detection accuracy.

앱솔루트 엔코더Absolute encoder

서보모터(160')의 １회전 내의 절대 위치를 검출할 수 있는 엔코더로, 전원 투입시에 다회전 정보 등을 서보앰프로 전송해, 그 후 현재 위치 데이터를 출력한다. As an encoder capable of detecting the absolute position within one rotation of the servomotor 160', multi-turn information is transmitted to the servo amplifier when the power is turned on, and then the current position data is output.

발광 다이오드(LED) 빛을 투명한 슬릿 원반상의 위치 검출 패턴을 통해 수광 소자로 읽어낸다. Light emitting diode (LED) light is read by a light receiving element through a position detection pattern on a transparent slit disk.

수광 소자에는 포토 트랜지스터가 수십 개분이 집적되어 있다. 엔코더에는 ＣＰＵ를 탑재해 절대 위치 검출용의 패턴을 분석한다. 즉 현재 위치데이터를 USB 통신포트와 RS232 통신포트로 PLC시스템(191)에 전송한다.Dozens of phototransistors are integrated in the light-receiving element. The encoder is equipped with a CPU to analyze patterns for absolute position detection. That is, the current position data is transmitted to the PLC system 191 through the USB communication port and the RS232 communication port.

서보모터(160')의 회전방향, 회전량, 회전속도 및 자극 위치 등은, RS232 통신 등으로 전송되는 현재 위치 데이터로부터 PLC시스템(191)을 통해 연산된다.The rotation direction, rotation amount, rotation speed, magnetic pole position, etc. of the servomotor 160' are calculated through the PLC system 191 from current position data transmitted through RS232 communication or the like.

각 발광소자를 통해 나오는 빛이 A상, B상, Z상을 주기적으로 비추게 되는데 엔코더가 회전을 하게 되었을 때 회전 슬릿으로 나오는 빛이 각 상에 비추었다가 가려지는 식으로 회전축이 돌아가는 속도를 측정하는 방식이다.The light emitted from each light emitting element periodically illuminates the A, B, and Z phases. When the encoder rotates, the light emitted from the rotation slit shines on each phase and then is covered, so that the rotational speed of the axis of rotation is reduced. way to measure it.

한편 앱솔루트 방식은 각 지점의 절대값을 설정하여 엔코더가 축을 중심으로 돌던 도중 측정되는 해당 위치에서의 값을 전달하는 방식으로, 인크리멘탈 방식과는 달리 1바퀴 이상 돌아가지 않는 기기, 즉 특정 각도로 미세하게 움직여야 하는 기기에 사용하기 적합한 방식이라 할 수 있다.On the other hand, the absolute method sets the absolute value of each point and transmits the value at that position measured while the encoder rotates around the axis. Unlike the incremental method, a device that does not rotate more than one turn, that is, a specific angle It can be said that it is a method suitable for use in devices that need to move minutely.

회전축이 움직이던 도중 특정 위치에서 이동한 만큼의 위치값이 전달되는데 해당 각도에 대한 값이 회전 슬릿의 구멍을 통해 나타내었으며 해당 슬릿을 통과한 빛의 위치 및 가중치를 고려하여 해당 엔코더가 회전한 위치값을 전달하게 된다.While the rotation axis is moving, the position value is transmitted as much as it moves from a specific position. The value for the angle is indicated through the hole in the rotation slit, and the position at which the encoder rotates considering the position and weight of the light passing through the slit. value will be passed.

한편 엔코더의 분해능은 성능 중 가장 중요한 요소로서 사용되는 기기의 특성 및 사양에 따라 달리 사용될 수 있다. 분해능이 높을수록 축의 회전 속도 및 위치를 미세하게 측정할 수 있는데 엔코더가 1회 회전하였을 때 발생신호는 분해능의 갯수만큼 출력된다.On the other hand, the resolution of the encoder is the most important factor in performance and may be used differently depending on the characteristics and specifications of the device used. The higher the resolution, the finer the rotation speed and position of the shaft. When the encoder rotates once, the generated signal is output as many as the number of resolutions.

결론적으로 인크리멘탈형 엔코더의 경우 분해능이 360인 엔코더에 연결된 기기가 1바퀴를 정확히 돌았을 때 총 360개의 펄스가 발생한다. 즉, 한 바퀴를 정확히 회전하였을 때 360도이므로 360/360 =1도 이동할 때 마다 1개의 펄스가 발생된다. MCU에 연결된 기기에 타이머를 설정하여 특정 시간동안 MCU에 입력된 횟수를 토대로 엔코더의 회전 각속도를 측정해낼 수 있다.In conclusion, in the case of an incremental encoder, a total of 360 pulses are generated when a device connected to an encoder with a resolution of 360 rotates exactly once. That is, when one wheel is rotated correctly, it is 360 degrees, so one pulse is generated every 360/360 = 1 degree movement. By setting a timer on the device connected to the MCU, the rotation angular speed of the encoder can be measured based on the number of inputs to the MCU for a specific time.

반면 앱솔루트형 엔코더의 경우 회전체가 회전한 위치를 알아내는 것이 목표로서 만약 분해능이 360일 경우 현재 회전체가 회전한 정도를 실제 도수 단위인 1도 단위로 위치를 측정한다. 만약 90도 정도에 위치했던 회전체가 시계 방향으로 30도 이동하게 되면 엔코더의 출력값이 90도에서 120도로 출력되는 방식이다.On the other hand, in the case of an absolute encoder, the goal is to find out the position where the rotating body rotates, and if the resolution is 360, the current rotation of the rotating body is measured in units of 1 degree, which is the actual frequency unit. If the rotating body positioned at about 90 degrees moves 30 degrees clockwise, the output value of the encoder is output from 90 degrees to 120 degrees.

출력 방식output method

인크리멘탈형 엔코더의 경우 증분 방식으로 회전수를 측정하는 것이 목표이므로 MCU 측에서는 Rising-Edge 입력 인터럽트를 통해 회전율을 측정하게 된다. In the case of incremental encoders, since the goal is to measure the rotation speed in an incremental manner, the MCU side measures the rotation rate through the Rising-Edge input interrupt.

도 9 (d)에서 제어 패널(190)이 좌측과 같이 B 상 파형이 A 상 보다 90도 지연된 경우 시계방향(CW)으로, 우측과 같은 B 상 파형이 90도 빠른 경우 반시계방향(CCW)으로 제어된다.In FIG. 9 (d), when the control panel 190 shows the left side, when the B-phase waveform is delayed by 90 degrees from the A-phase, it is clockwise (CW), and when the B-phase waveform as the right is 90 degrees earlier, the control panel 190 counterclockwise (CCW) is controlled with

상기 A상과 B상의 위상을 통해 엔코더의 회전 방향을 분석하는 방법을 타나낸 것이다.A method of analyzing the rotation direction of the encoder through the phases of the A and B phases is shown.

상기 엔코더의 축이 시계방향(CW)으로 돌 경우 A상이 B상보다 90 앞서고 있으며 반시계방향(CCW)으로 돌 경우 반대로 B상이 A상보다 90도 앞서게 된다. 이러한 A상과 B상의 위상차를 사용하여 엔코더의 축이 돌아가는 방향을 알아내는 방법은 다음과 같다.When the axis of the encoder rotates in the clockwise direction (CW), the A phase precedes the B phase by 90 degrees, and when the encoder rotates in the counterclockwise direction (CCW), the B phase precedes the A phase by 90 degrees. The method to find out the direction in which the encoder axis rotates using the phase difference between A and B phases is as follows.

PLC 제어 프로그램PLC control program

엔코더의 A상을 GPIO(general-purpose input/output) Input 모드로 연결하고 B상을 Rising Edge 방식의 Interrupt로 설정한다. Connect A-phase of the encoder in GPIO (general-purpose input/output) input mode and set B-phase as Rising Edge type Interrupt.

GPIO 모드에서 상기 B상에 의해 인터럽트가 발생하는 것을 센싱하는 함수인 Interrupt_InputB 함수를 호출해 상기 B상에 의해 인터럽트 발생시 A상을 스테이트(state)에 저장하고, 상기 스테이트가 1일 경우 방향 입력값(rotate_direction)을 1로 저장해 시계방향(CW)으로 회전시키고, 상기 B상에 의해 인터럽트 발생시 상기 A상 스테이트가 0일 경우 방향 입력값(rotate_direction)을 0으로 저장해 반시계방향(CCW)으로 회전In GPIO mode, the Interrupt_InputB function, which is a function that senses the occurrence of an interrupt by the B phase, is called to store the A phase in a state when an interrupt is generated by the B phase, and when the state is 1, the direction input value ( rotate_direction) is stored as 1 to rotate clockwise (CW), and when the A-phase state is 0 when an interrupt occurs by the B-phase, the direction input value (rotate_direction) is stored as 0 and rotates counterclockwise (CCW)

여기에서 Interrupt_InputB 함수는 GPIO 모드에서 상기 B상에 의해 인터럽트가 발생하는 것을 센싱하는 함수이다.Here, the Interrupt_InputB function is a function that senses that an interrupt is generated by the B phase in the GPIO mode.

Figure 112019091288338-pat00007
Figure 112019091288338-pat00007

하드웨어 방식hardware way

도 10 (a)에 도시된 바와 같이 본 발명은 제어 패널(190)의 하드웨어를 간단히 개조한 D플립플롭 회로를 사용하여 회전 방향을 알 수 있다.As shown in FIG. 10 ( a ), the present invention can know the rotation direction by using a D flip-flop circuit that is a simple modification of the hardware of the control panel 190 .

상기 A상을 입력 D에, B상을 클록에 연결하여 출력 Q값을 통해 방향을 확인할 수 있다. The direction can be checked through the output Q value by connecting the A phase to the input D and the B phase to the clock.

D 플립플롭의 특성상 클록이 라이징 에지(rising edge)가 입력될 때 까지 출력값 Q가 고정되었다가 라이징 에지가 입력된 순간 A상의 위상을 출력하게 된다.Due to the characteristics of the D flip-flop, the output value Q is fixed until a rising edge is input to the clock, and the phase A is output at the moment the rising edge is input.

서보 모터 축의 회전방향에 따라 A상과 B상의 위상이 바뀌는 특성을 이용하여 위에서 보시는 바와 같이 회전방향을 출력해 내는 것을 확인하실 수 있다.It can be seen that the rotation direction is output as shown above by using the characteristic that the phases of A and B phase change according to the rotation direction of the servo motor shaft.

한편, 앱솔루트 방식의 엔코더를 사용할 경우 엔코더의 위치값이 그대로 출력되므로 MCU의 GPIO Input모드로 각 값을 받아들여 값을 처리하면 된다. On the other hand, when an absolute encoder is used, the position value of the encoder is output as it is.

도 10 (b)는 앱솔루트형 엔코더의 파형을 나타낸 것이다. Figure 10 (b) shows the waveform of the absolute encoder.

상기 엔코더의 분해능은 6으로 빨간색으로 표시한 부분을 통해 엔코더가 회전한 위치를 알 수 있다. 분해능이 6인 앱솔루트형 엔코더를 통해 기기의 회전체가 60도, 120도, 180도, 240도, 300도, 360도 위치로 움직였음을 알 수 있다.The encoder's resolution is 6, and the position at which the encoder is rotated can be known through the part marked in red. Through the absolute encoder with a resolution of 6, it can be seen that the rotating body of the device has moved to 60 degrees, 120 degrees, 180 degrees, 240 degrees, 300 degrees, and 360 degrees.

본 발명의 일실시예로서 엔코더의 물리적 사용법에 따라 인크리멘탈형과 앱솔루트형을 선택한후 다음으로 엔코더를 설치할 회로의 특성에 따라 파형의 왜곡 및 노이즈의 영향을 적게 받고 엔코더와 회로의 거리가 멀 때 사용하기 좋은 토템폴 방식, 엔코더의 전원전압과 회로의 전원전압이 다를 경우 사용하기 좋은 NPN오픈콜렉터 방식, PNP오픈콜렉터 방식, 엔코더로부터 회로의 위치가 멀리 떨어져 있을 경우 빠른 응답속도로 동작할수 있는 라인드라이버 방식 중 하나의 방식을 사용할 수 있다.As an embodiment of the present invention, incremental type and absolute type are selected according to the physical usage of the encoder, and then, depending on the characteristics of the circuit in which the encoder is to be installed, it is less affected by distortion and noise of the waveform and the distance between the encoder and the circuit is far. Totem pole method good for use when the power supply voltage of the encoder and the circuit power supply voltage are different. NPN open collector method, PNP open collector method, and a line that can operate with a fast response speed when the circuit is far away from the encoder. One of the driver methods can be used.

바람직하게는 본 발명에 따른 엔코더를 사용하고자 하는 목적에 따라 철근을 빠르게 이동시키기 위해서 회전횟수를 측정하여야 하는 경우 인크리멘탈형으로, 정미하게 스토퍼(210)의 위치를 확정하기 위해 회전체의 미세한 이동각도를 측정하고자 하는 경우 앱솔루트형 엔코더를 사용한다.Preferably, according to the purpose of using the encoder according to the present invention, when it is necessary to measure the number of rotations to move the reinforcing bar quickly, it is an incremental type, in order to precisely determine the position of the stopper 210. If you want to measure the movement angle, use an absolute encoder.

110: 입력패널부
112: 길이표시창
115: 버튼
154 : 이동 레일
155 : 가이드부
153 : 슬라이드 레일
160 : 스텝모터
160' : 서보 모터
162 : 랙기어
164 : 피니언기어
165 : 감속기
210: 스토퍼
220: 이송부
221: 롤러110: input panel unit
112: length display window
115: button
154: moving rail
155: guide unit
153: slide rail
160: step motor
160' : servo motor
162: rack gear
164: pinion gear
165: reducer
210: stopper
220: transfer unit
221: roller

Claims (12)

절단될 철근의 길이를 입력하는 입력패널부; 상기 입력패널부에서 입력된 철근의 길이 정보에 따라 가이드부의 위치를 제어하는 제어 패널; 상기 철근이 안내되도록 롤러를 포함하는 이송부; 상기 이송부의 일측 프레임의 측면에 평행하게 연장되도록 결합된 슬라이드레일; 상기 제어 패널에서 전달받은 철근의 길이 정보에 맞도록 슬라이드레일을 따라 슬라이딩 되면서 철근의 절단 길이를 맞춰 정지하는 가이드부;를 포함하는 철근의 절단길이 맞춤용 장치를 이용한 방법에 있어서,
상기 제어 패널이 PLC 시스템의 제어에 따라 스텝모터를 작동하며, 상기 가이드부의 스토퍼는 스텝모터의 회전수에 의해 절단될 철근의 길이를 조절하는 단계;
상기 제어 패널이 상기 스텝모터의 구동에 따른 철근의 절단 길이 값을 검증하기 위한 비접촉 레이저 도플러 속도계로 측정하여 길이표시창에 표시되는 절단될 철근의 길이와 레이저 도플러 속도계에 의해 측정된 길이 값을 보정하는 단계;
상기 제어 패널을 통해 커터의 절단 회전수와 절단 수량으로부터 커터인 공구의 수명을 예측하는 단계;로 이루어지되,
상기 철근의 길이를 조절하는 단계는,
상기 제어 패널을 통해 엔코더의 물리적 사용법에 따라 인크리멘탈형 또는 앱솔루트형에서 선택한 후 다음으로 엔코더를 설치할 회로의 특성에 따라 파형의 왜곡 및 노이즈의 영향이 일정치 이하인 토템폴 방식, 엔코더의 전원전압과 회로의 전원전압이 다를 경우 사용하는 NPN오픈콜렉터 방식, PNP오픈콜렉터 방식, 엔코더로부터 회로의 위치가 일정 위치 이상 떨어져 있을 경우 일정치 이상의 응답속도로 동작할수 있는 라인드라이버 방식 중 하나의 방식을 선택하는 단계;
상기 제어 패널이 엔코더를 통해, 회전속도, 회전량 및 회전방향을 검출하는 단계;
상기 제어 패널을 통해 상기 엔코더의 A상을 GPIO 인풋 모드로 연결하고 B상을 라이징 에지 방식의 인터럽트로 설정하는 단계;
상기 제어 패널이 상기 GPIO 모드에서 상기 B상에 의해 인터럽트가 발생하는 것을 센싱하는 함수인 Interrupt_InputB 함수를 호출해 상기 B상에 의해 인터럽트 발생시 A상을 스테이트에 저장하고, 상기 스테이트가 1일 경우 방향 입력값을 1로 저장해 시계방향(CW)으로 회전시키고, 상기 B상에 의해 인터럽트 발생시 상기 A상 스테이트가 0일 경우 방향 입력값을 0으로 저장해 반시계방향(CCW)으로 회전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근의 절단길이 맞춤 방법.an input panel unit for inputting the length of the reinforcing bar to be cut; a control panel for controlling the position of the guide unit according to the length information of the reinforcing bar input from the input panel unit; a transfer unit including a roller to guide the reinforcing bars; a slide rail coupled to extend parallel to the side of the frame on one side of the transfer unit; In the method of using an apparatus for adjusting the cut length of reinforcing bars comprising a; a guide part that adjusts the cut length of the rebar while sliding along the slide rail to match the length information of the reinforcing bar received from the control panel,
The control panel operates the step motor under the control of the PLC system, and the stopper of the guide part adjusts the length of the rebar to be cut by the number of revolutions of the step motor;
The control panel measures the length of the rebar to be cut and the length of the rebar to be cut displayed on the length display window by measuring it with a non-contact laser Doppler velocimeter for verifying the value of the cut length of the rebar according to the driving of the step motor and correcting the length value measured by the laser Doppler velocimeter step;
Predicting the lifespan of the tool, which is a cutter, from the number of cutting rotations and the number of cuttings of the cutter through the control panel;
The step of adjusting the length of the reinforcing bar,
After selecting from incremental type or absolute type according to the physical usage of the encoder through the control panel, the totem pole method in which the influence of waveform distortion and noise is less than a certain value according to the characteristics of the circuit where the encoder is next installed, the encoder power voltage and Select one of the NPN open collector method, PNP open collector method, which is used when the power supply voltage of the circuit is different, and the line driver method that can operate with a response speed of more than a certain value when the position of the circuit is more than a certain location away from the encoder. step;
detecting, by the control panel, a rotation speed, a rotation amount, and a rotation direction through an encoder;
connecting the A-phase of the encoder in a GPIO input mode and setting the B-phase as a rising-edge interrupt through the control panel;
In the GPIO mode, the control panel calls the Interrupt_InputB function, which is a function that senses that an interrupt is generated by the B-phase, and stores the A-phase in a state when the B-phase interrupt occurs, and when the state is 1, the direction input storing the value as 1 and rotating it in the clockwise direction (CW), and when the A-phase state is 0 when an interrupt occurs by the B-phase, storing the direction input value as 0 and rotating it in the counterclockwise (CCW) direction; including A method of matching the cut length of the reinforcing bar, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 철근의 길이를 조절하는 단계는,
스텝모터가 슬라이드 레일에 지지되어 결합되고 상기 입력패널부에서 입력된 철근의 길이 값에 따라 정,역회전하는 단계:
피니언기어가 상기 스텝모터의 축과 연결되어 상기 스텝모터의 동력을 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철근의 절단길이 맞춤 방법.According to claim 1,
The step of adjusting the length of the reinforcing bar,
The step motor is coupled to the slide rail supported and rotates forward and reverse according to the length value of the reinforcing bar input from the input panel unit:
The step of connecting the pinion gear to the shaft of the stepper motor to transmit the power of the stepper motor; cutting length fitting method for reinforcing bars further comprising a. 제1항에 있어서,
상기 철근의 길이를 조절하는 단계에서,
상기 제어 패널은 상기 입력패널부로 부터 절단된 철근의 길이를 입력 받은 후 스토퍼를 0점 위치로 이동한 후 입력된 길이의 수치로 이동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철근의 절단길이 맞춤 방법.According to claim 1,
In the step of adjusting the length of the reinforcing bar,
The control panel receives the length of the cut reinforcing bar from the input panel unit and then moves the stopper to the zero point position and then moves it to the value of the input length; Way. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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